Soluții inovatoare pentru procesele de producție a vehiculelor electrice

Descoperiți provocările producției de vehiculeelectrice și cum puteți reduce riscurile în procesul de fabricație a vehiculelor electrice (adaptoare, asamblare baterii, controlul procesului...).

Tranziția rapidă către e-mobilitate generează o cerere crescută pentru soluții inovatoare care să susțină sarcinile critice atât pe liniile de asamblare dedicate, cât și pe cele mixte. Părțile interesate sunt mai deschise către noi abordări de producție și sunt pregătite să facă o investiție semnificativă pentru a optimiza producția în faza de creștere, asigurând totodată o calitate și o siguranță mai ridicată, precum și o trasabilitate îmbunătățită. Acest articol analizează riscurile și oportunitățile din industrie și vă oferă soluții și recomandări din partea experților.

Reducerea riscurilor și optimizarea producției în procesul de fabricație a vehiculelor electrice

Provocările producției de vehicule cu energie electrică  Soluții pentru asamblare  Traseul

Cererea consumatorilor pentru vehicule electrice crește rapid, fiind determinată de conștientizarea tot mai mare a schimbărilor climatice și de creșterea costurilor combustibililor fosili. Prin urmare, dezvoltarea  vehiculelor cu energie electrică (NEV)  reprezintă o prioritate pentru industria auto.

În cadrul Conferinței ONU privind schimbările climatice  (COP26), sectorul auto s-a angajat să înceteze producția de vehicule cu motoare cu combustie internă la nivel global până în 2035. Pentru a atinge acest obiectiv, dezvoltarea și producția de vehicule  hibride și complet electrice  trebuie să se accelereze considerabil.

Producția de vehicule cu energie electrică la scară largă aduce provocări noi. De exemplu, vehiculele electrice cu baterie implică riscuri specifice, care necesită competențe noi pentru a fi gestionate eficient. Aceste riscuri includ expunerea la curenți de înaltă tensiune, pericolul de scurtcircuit și riscul de supraîncălzire sau incendiu dacă bateria nu este montată corect. 

Accelerați tranziția către e-mobilitate!

Noile procese de asamblare trebuie să permită producția la scară largă, asigurând  în același timp  siguranța muncitorilor și calitatea produsului finit.  Aceste soluții vor oferi: 

1. Noi aplicații de strângere a îmbinărilor în medii variate. 
2. Niveluri mai ridicate de automatizare și cerințe stricte privind trasabilitatea. 
3. Flexibilitate maximă pentru optimizarea producției  pe fiecare linie de fabricație. 
4. Productivitate crescută pentru a maximiza producția per linie, având în vedere cererea ridicată și costurile mari ale investițiilor suplimentare. 
5. Cel mai important aspect: standarde de siguranță sporite pentru operatori în timpul asamblării componentelor care implică contactul cu tensiuni înalte. 

1. Provocările producției de vehicule cu energie electrică

Vehiculele cu energie electrică sunt alimentate, parțial sau integral, de un motor electric care necesită o baterie de dimensiuni mari, operând la câteva sute de volți datorită cerințelor de putere. Pachetul de acumulatori este format din câteva sute de celule. Pachetele de baterii sunt formate din sute de celule, fiecare având o încărcare minimă de 3,7 V. Drept urmare, muncitorii pot intra în contact cu  componente active și tensiuni periculoase. Un accident electric poate fi fatal, în funcție de tensiune, intensitatea curentului și durata expunerii. Chiar și un șoc electric minor poate provoca leziuni, cum ar fi spasme musculare necontrolate, care pot duce la accidente grave.

Arcul electric reprezintă un alt risc potențial. Dacă distanța dintre două puncte cu diferență de potențial este prea mare, tensiunea poate genera un arc electric necontrolat, care poate atinge temperaturi de câteva mii de grade Celsius, provocând arsuri grave. Unul dintre factorii principali ai arcului electric este existența unor contacte slăbite în componentele montate incorect. Prin urmare, o asamblare corectă este esențială pentru reducerea riscurilor.

 Nu doar muncitorii pot fi afectați de erorile de asamblare a vehiculelor electrice.  Defectele de asamblare  pot cauza defecțiuni ulterioare, punând în pericol pasagerii, ceilalți participanți la trafic sau pietonii. În acest context, sudura, perforarea prin flux și lipirea sunt la fel de importante ca strângerea îmbinărilor. Astfel, nu doar parametrii precum cuplul și unghiul de rotație trebuie respectați cu precizie, ci și procesul de asamblare trebuie documentat complet și verificat din punct de vedere al trasabilității.

2. Soluții de asamblare

Experții în asamblare, precum Desoutter’s, au dezvoltat o gamă largă de  soluții de asamblare cu fir și conectivitate Wi-Fi, concepute pentru a asigura siguranța, eficiența, flexibilitatea și trasabilitatea procesului de asamblare a vehiculelor electrice. De exemplu,  mai multe  game de scule de strângere echipate cu traductoare sunt prevăzute cu senzori de cuplu și unghi pentru a garanta aplicarea corectă a parametrilor de strângere.

Aceste scule sunt dotate cu adaptoare izolante și pot fi echipate cu protecții pentru a minimiza riscul de contact cu tensiuni periculoase, fiind ideale pentru conexiunile la bare colectoare de alimentare. Produsele destinate protecției operatorilor sunt testate și certificate de  Dekra  conform standardelor IEC 60900:2018, IEC 60664-1 și EN 60745-1.

Controlul total al calității prin strângere secvențială poate fi realizat utilizând platforme de asistență pentru operatori:

Software-ul de control al proceselor, care ghidează operatorul prin fiecare etapă a procesului de strângere. O aplicație tipică este fixarea capacului pachetului de baterii, unde este necesară o strângere sincronizată pentru a asigura etanșeitatea dintre capac și carcasa inferioară.

Sisteme de ghidare pentru operatori , care combină tehnologia de ghidare laser și captarea mișcării pentru a sprijini principiile Poka Yoke și a asigura un proces de strângere fără erori. Aceste sisteme elimină complet erorile operatorului, garantând că niciun șurub nu este omis și că fiecare strângere se realizează cu cuplul corect. 

Soluții pentru aplicațiile cu mai multe axe, care permit asamblarea sincronizată la cuplul definit. De exemplu, acestea asigură fixarea modulelor din pachetele de baterii cu o forță de strângere adecvată, prevenind deformarea componentelor. Soluțiile pentru aplicațiile cu mai multe axe îmbunătățesc semnificativ timpii de producție, mai ales atunci când sunt utilizate împreună cu alimentatoare automate de șuruburi. 

Datele privind strângerea pot fi transmise către sistemul de control superior printr-un  hub inteligent , în combinație cu scule wireless. Sistemul de control poate trimite parametrii corecți pentru operațiunea de strângere, iar scula returnează rezultatele pentru documentare și trasabilitate. 

Performanța, calitatea și alți parametri ai asamblării vehiculelor cu energie nouă pot fi monitorizați constant cu ajutorul  panourilor de analiză a datelor. Există, de asemenea, opțiunea de a trimite alerte în timp real pe telefoanele inteligente. Analiza detaliată a datelor, cu KPI-uri în timp real privind performanța, calitatea și disponibilitatea, permite identificarea rapidă a tendințelor de producție pentru îmbunătățirea continuă a eficienței. 

Analiza datelor la scară largă  susține trasabilitatea completă a proceselor. În trecut, datele de trasabilitate erau stocate separat și dificil de accesat. Noile soluții de analiză a datelor pot colecta și procesa informații din orice dispozitiv sau sistem, indiferent de producător. Raportarea automată permite accesul rapid la seturi complexe de date pentru evaluarea oricărui aspect al calității și producției, inclusiv: 

• % de piese neconforme per stație 
• timpul mediu per piesă per stație 
• % de erori de asamblare per stație 
• alerte de control al proceselor 
• alerte privind bateria descărcată a sculei 
• alerte privind lipsa componentelor

Aceste informații valoroase nu doar că ajută la optimizarea continuă a producției și reducerea costurilor, dar contribuie și la prevenirea rechemărilor costisitoare și dăunătoare ale produselor.

3.  Traseul

La Desoutter, ne angajăm să facem parte din soluția pentru un viitor mai bun. Sustenabilitatea va rămâne un factor esențial în industria auto, iar noi ne dedicăm dezvoltării  soluțiilor flexibile de automatizare  pentru  asamblarea vehiculelor electrice , care asigură un proces fără defecte, control avansat al proceselor, siguranță ridicată a operatorilor și trasabilitate completă.